张文波
李锦记（新会）食品有限公司，广东 江门 529156
摘要：新建4000吨/天的污水处理站，利用专业的设备、设施及生化、物化处理系统对生产污水进行集中处理达到排放标准，同时为了降低新鲜水用量、减少污染物的排放，本文采用“砂滤+炭滤+袋式过滤器+超滤+反渗透” 中水回用技术，对污水站部分出水进行深度处理，达到回用节水的目的，实现环境效益和经济效益的双目标，具有广阔的推广应用前景。
关键词：酱油废水；中水回用；膜过滤；超滤；反渗透
1 工程概述
水是生命之源，是工业的血液。随着社会经济的发展和人口的急剧增长，人类对水的需求不断增加，为了解决城市缺水问题，应加大节水力度、积极开展污水资源化研究，提高污水回用率，从而有效的实现城市水资源的可持续利用。中水回用是污水资源化、有效利用水资源的直接措施。
广东省某食品有限公司主要生产酱油、蚝油、虾酱、酱料用原料、其它调味品及以上产品之副产品。生产水资源消耗主要用于清洗水，如洗豆水、浸豆水、洗曲池水、洗罐水、洗滤布水及设备、地面清洗水等。针对全厂酱油生产单位产品废水量偏高的问题，为了降低新鲜水用量、减少污染物的排放，采用砂滤+炭滤+袋式过滤器+超滤+反渗透工艺，对污水站部分出水进行深度处理，使其达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）及《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）相应标准后再回用。工程设计回用水质要求见表1.1。
表1.1 工程设计回用水质要求
污染物（mg/L，pH值、色度除外）
污染物 pH 总碱底
（以CaCO3计） BOD5 色度
(倍) SS 溶解性总固体
标准 6.5～9 350 30 30 30 1000
污染物 氯离子 总硬底
（以CaCO3计） 锰 硫酸盐
(以SO42-计) 铁 粪大肠菌群
标准 250 450 0.1 250 0.3 200
2工艺流程及说明
2.1工艺流程
中水回用系统主要由石英砂滤过滤罐、活性炭过滤罐、袋式过滤器、超滤系统、反渗透系统组成，中水回用工艺流程如下图2-1所示。
图2-1 中水回用工艺流程
2.2工艺流程说明
中水回用处理工艺采用“砂滤+炭滤+袋式过滤器+超滤+反渗透系统”。通过中水提升泵将清水排放池的处理达标排放废水抽至石英砂过滤器，经过细沙的深层过滤去除大部分的悬浮物。石英砂过滤器的出水输送至活性炭过滤器，在吸附和过滤的作用下去除部分的有机物和悬浮物，通过袋式过滤器截留杂质颗粒。再由原水泵抽至超滤系统，为防止微小颗粒进入超滤膜组，系统设置有过滤精度为100微米的过滤器，原水中的悬浮物和胶体被超滤膜截留而去除，出水暂存于超滤水箱中经高压泵加压后进入反渗透系统，为防止微小颗粒进入反渗透膜，系统设置有过滤精度为5微米的过滤器。反渗透系统以压力差为推动力，来除去水中绝大部分可溶性盐分，胶体，有机物及微生物，从而取得纯净的除盐水。处理后的中水在贮水池内通过加压系统对各用水处进行供水。中水经处理后可回用于绿化、晒场地面清洗以及晒缸表面清洗用水等非生产清洁用水工艺。
2.3设计特点
酱油废水属于高浓度有机废水，且具有色度高、盐度高等特点，将达标排放的废水经石英砂、活性炭和袋式过滤器过滤后虽然能够去除部分的有机物和悬浮物，但还达不到中水回用的标准要求。
本工程采用超滤+反渗透的深度水处理技术与砂滤+炭滤+袋式过滤技术结合用于酱油类废水的中水回用处理，超滤可把原水的SDI（污染指数）稳定降至2以下，对水中的粉尘颗粒、悬浮物、金属氧化物、胶体、大分子有机物、细菌类都有很好的去除效果，可以完全满足反渗透系统对预处理水质的要求。反渗透装置是本工程中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分，胶体，有机物及微生物，过滤出水的色度、溶解性总固体等污染物指标均符合相应回用水质标准。反渗透装置的运行或退出须以控制高压泵的起动或停止来实现，超滤产水箱设置液位计通过液位的变化控制高压泵的启停：以超滤产水箱液位为系统联锁运行控制点。当水箱液位处于低限位置，PLC即控制反渗透系统停止反渗透运行；当水箱液位处于高限位置，PLC即控制反渗透系统投入运行。采用该控制方式，不仅可以节约用水，又可以节省费用，因为反渗透本身的运行成本主要来自于高压泵的耗电。
3 主要构筑物与设备
（1）中水池：1座，钢筋混凝土结构，尺寸为12.3m×8.8m×4.0 m，设有2台中水提升泵（1用1备），单台流量：90 m3/h，配袋式过滤器4个，过滤精度100um。
（2）石英砂过滤罐：2个，尺寸Φ1.8m×3.4m，过滤能力500m3/d。
（3）活性炭过滤罐：2个，尺寸Φ1.8m×3.4m，过滤能力500m3/d。
（4）超滤系统：1套，由22支UOF-4B超滤膜组成，能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒，设有2台原水泵（1用1备），单台流量：50 m3/h，及1台过滤精度为100微米的过滤器。
（5） 超滤水箱：1个，储水量20 m3，设有1台出力为50m3/h，扬程20m的反洗水泵（带变频器），单台功率：4.0kW。
（6）反渗透系统：1套，由30支BW30FR-400反渗透膜能成，能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物与微生物，设有增压泵2台（1用1备），单台功率：5.5kW，出力为32m3/h，扬程153m的高压泵（带变频器）1台，单台功率：22kW，及1台过滤精度为5微米的精密过滤器。
（7）加药系统：1套，设有加药泵7个，500L溶药罐6个。
（8）控制系统：1套，设有PLC及人机操作界面。
（9）在线监测仪表：1套，含电导率仪、ORP仪、流量计、PH计、压力表。
（10）中水池：1座，钢筋混凝土结构，尺寸为14.0m×6.0m×4.0 m，设有中水加压系统1套，含加压泵3台，单台流量：90 m3/h，稳压泵1台，单台流量：90 m3/h。
4 系统处理效果及可行性分析
4.1 处理效果
该工程运行情况良好，处理效果可靠，水样送检结果具体见下表4.1。检验结果表明，出水水质参数均达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）洗涤用水的水质标准，达到了预期的设计目标和使用要求。
表4.1 超滤+反渗透再生水检验数据表
检验项目 检验结果 单位 GB/T 19923-2005
洗涤用水限量要求 结果判定
PH值 6.5 — 6.5-9.0 合格
悬浮物（SS） < 5* mg/L ≤ 30 合格
色度 < 5 度 ≤ 30 合格
生化需氧量BOD5 < 2.0* mg/L ≤ 30 合格
铁 < 0.10* mg/L ≤ 0.3 合格
锰 < 0.10* mg/L ≤ 0.1 合格
氯离子（以cl-计） 1.64 mg/L ≤ 250 合格
总硬度（以CaCO3计） < 1.0* mg/L ≤ 450 合格
总碱度（以CaCO3计） < 10* ≤ 350 合格
硫酸盐（以SO4-计） < 5.0* mg/L ≤ 250 合格
溶解性总固体 14 mg/L ≤ 1000 合格
粪大肠菌群 < 20 mg/L ≤ 2000 合格
备注：*表示检测下限。
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4.2 可行性分析
（1）针对“砂滤+炭滤+袋式过滤器”工艺总碱度、溶解性总固体不达标的问题，采用“超滤+反渗透”技术对过滤后中水进行进一步深度处理，处理后水质不仅达到设计标准及使用要求，从而提高废水回用率，每年减少新鲜水消耗量（或减少废水排放量）165000m3，进一步稳定、提高排水质量（污染物浓度降低），减少对环境的影响，响应国家节能减排的号召，实现水资源的循环利用。
（2）原水中的悬浮物和胶体，这些杂质和污染物会增加反渗透膜装置的清洗频率和减短膜的使用寿命，严重影响反渗透系统的运行，需要通过超滤处理来完全滤除。采用超滤工艺作为反渗透的预处理提高反渗透系统的性能，增大反渗透装置清洗周期，延长反渗透膜组件的使用寿命，降低运行费用，同时超滤占地面积小，布置灵活，可扩展性强。而反渗透的主要作用是把经过预处理的水进行膜分离脱盐,它是目前水处理系统设备中应用最广泛、最高效的一种脱盐技术，具有极高脱盐能力和较高的水回收率，经过长时间运行后反渗透装置水回收率保持在65%以上，总脱盐率不低于97%。
（3）本系统是根据原水水质及对产水水质要求而设计，系统的配置和设置完全能够满足在进水条件下的要求，以自动、连续运行、节能、操作简单、环保及安全为原则，并保证系统能长期稳定运行。
5 经济环保效益
本技术应用属于环保治理工程，项目实施后，达标中水主要回用于2台压滤机网带清洗，每年回用水量165000 m3（通过RO后每日可产生500m3中水），回用水量相当于节约新鲜水用量，经计算每年节约金额约33万元，投资回报期约为3年。
6 结语
工程应用效果表明，采用“超滤+反渗透”技术对酱油厂过滤后中水进行深度处理，具有很好的过滤及脱色除盐效果，出水水质优于国家《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）洗涤用水的水质标准。同时，中水回用节水减排，减少对环境的影响，响应国家环保减排的号召，实现水资源的循环利用。
参考文献：
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作者简介：张文波（1987－），男，广东新会人，环境保护工程师，学士，主要从事污水处理及节能环保工程设计、安装及管理工作。